人机工程在圆规设计中的研究
人体工程学在机械工程中的应用研究

人体工程学在机械工程中的应用研究近些年来,人体工程学在机械工程领域中的应用研究逐渐受到重视。
人体工程学是研究人体与机器之间相互作用和适配关系的科学,旨在提高机器的操作性、效率和人体的舒适度。
在机械工程中,人体工程学可以对机器的设计进行优化,提高机械设备的安全性、易用性和人体适应性。
本文将分别从人体工程学在机械操作、设备设计以及人体健康方面的应用进行论述。
首先,人体工程学在机械操作中的应用研究十分重要。
机械操作是指人与机器之间的交互过程,良好的人机交互关系可以提高操作效率和降低操作风险。
人体工程学的理念可以通过合理设计操纵杆、按钮和开关等操作界面,来减轻操作者的劳动负担和疲劳感。
例如,在汽车驾驶仪表板的设计中,人体工程学可以通过调整按钮的大小、形状和位置,使驾驶者方便触达并操作,从而减少转移视线的频率,提高安全性和驾驶舒适度。
其次,人体工程学在机械设备设计中也扮演着重要的角色。
合理的设备设计可以充分考虑人体的特点和需求,从而提高机械设备的效率和可用性。
例如,在工业生产线上,通过人体工程学的研究,可以使机械设备的控制面板、工作台面和工具的布局更加符合人体的操作习惯,减轻操作者的体力负担和工作强度,提高工作效率。
此外,人体工程学还可以在手持式工具的设计中发挥作用,通过合理设计握把的大小、形状和材质,使操作者更加轻松地使用工具,避免手部疲劳和损伤。
最后,人体工程学的研究还关乎人体健康。
机械工程领域涉及的一些职业如装配工、焊工等,长期进行重复性工作容易导致肌肉骨骼系统的损伤。
人体工程学的研究可以通过对工人工作姿势、工作强度和工作环境的优化来减少这种潜在的危险。
例如,在厂房的设计中,应合理设置工作台的高度和角度,使工人能够保持正确的姿势,减少工作压力对身体的影响。
此外,人体工程学还可以通过合理设置工作时间和休息时间,避免劳动者过度劳累,提高工作效率和身体健康。
总之,人体工程学在机械工程中的应用研究对于提高机械设备的操作性、效率和人体适应性具有重要意义。
人体工程学在交通工具设计中的应用

人体工程学在交通工具设计中的应用人体工程学是一门研究人体与工作环境之间关系的科学,它主要关注人类的生理和心理特征,以改进工作环境和工具设计,提高工作效率和人的舒适度。
在交通工具设计中,人体工程学也发挥着重要的作用。
本文将探讨人体工程学在交通工具设计中的应用。
一、人体工程学在汽车设计中的应用汽车是人们日常生活中常见的交通工具之一,其设计应考虑到驾驶员和乘客的人体特征。
通过人体工程学的应用,可以改善汽车内部空间的布局和座椅的设计,提高人的舒适度和安全性。
首先,在车内空间布局方面,人体工程学的原则可以帮助设计师合理利用空间,达到最佳的人机界面。
例如,根据人体工程学原则,驾驶员的座椅应具有良好的支撑性和调节性,以适应不同身材的驾驶员。
此外,仪表盘和操纵装置的设计也应符合人体工程学的原则,使驾驶员能够轻松操作,提高驾驶的安全性和便利性。
其次,在座椅设计方面,人体工程学的原则可以帮助设计师设计出更符合人体曲线的座椅,减少长时间乘坐对人体的不适感。
座椅应具备良好的支撑性和通风性,以减少乘客的疲劳感和汗湿感。
此外,座椅的调节性和頭枕的设计也应符合人体工程学的原则,以提供更好的支持和舒适度。
此外,人体工程学在车辆安全性设计方面也起着重要作用。
通过人体工程学的应用,可以改进车辆的外部视野和动态响应性。
例如,调整A、B柱的设计,以减少盲区和提高驾驶者的视野。
此外,运用人体工程学原则,设计更直观和易于操作的安全气囊和安全带,提供更好的保护效果。
二、人体工程学在火车设计中的应用与汽车类似,火车的设计也应考虑到乘客的人体特征,以提升其乘坐体验和安全性。
人体工程学在火车设计中的应用涵盖座椅设计、车厢空间布局和过道设计等方面。
在座椅设计方面,人体工程学可以帮助设计师设计出更加舒适的座椅。
座椅的高度、宽度和背部倾斜角度应根据人体曲线进行调整,以减少乘客长时间坐着时的不适感。
同时,座椅的材料和结构也应考虑到通风性和支撑性,以提供更好的乘坐体验。
人体工程学在机械设计中的应用探究

人体工程学在机械设计中的应用探究导言人体工程学,又称人机工程学,是一门研究人与机器、环境之间相互作用关系的学科。
它结合了生物力学、心理学、工程学等多个学科的理论和方法,旨在通过设计合理的工作环境、工具和设备来提高人类的工作效率和生活质量。
人体工程学在机械设计中的应用探究,既是对人体工程学理论的探索,也是对机械设计的改进和创新。
一、人体测量的重要性人体工程学的基础是对人体的尺寸、力量和运动能力进行科学测量。
通过测量不同人群的身高、体重、手臂长度、腿部长度等数据,可以确定设计产品所需的基本尺寸范围。
例如,在设计办公椅子时,如果椅子的座位高度过高或过低,都会导致使用者在工作时出现姿势不正、腰背疼痛等问题。
因此,对不同身高人群的坐姿尺寸进行测量,以确保椅子的设计符合人体工程学原则,能够让使用者在工作中保持正确的坐姿,从而提高办公效率。
二、工作姿势设计工作姿势对于工作效率和工作者的健康状况至关重要。
通过人体工程学的研究,设计人员可以了解不同姿势对身体的影响,并据此进行设计和改进。
例如,在设计计算机使用者的工作台时,人体工程学将工作台的高度、倾斜角度、键盘和鼠标的位置等因素考虑在内,以确保使用者在工作时能够保持正确的坐姿、手臂姿势和脖子的角度,从而降低颈椎、腰椎等部位的受力,减少工作相关的健康问题。
三、符合人体工程学的工具设计除了工作姿势,工作使用的工具也需要符合人体工程学设计原则。
例如,在设计榔头时,需要考虑榔头的重量、手柄的长度和形状等因素。
如果榔头过重或手柄过长,使用者在敲击时会感到不适,甚至可能引发手部和肩部的损伤。
通过人体工程学的研究,设计师可以根据不同的使用者需求,确定合适的工具尺寸和形状,以提高工作效率,并减少潜在的工伤风险。
四、乘坐工具的舒适性设计在乘坐各种交通工具时,人体工程学也能提供宝贵的指导。
例如,在设计汽车座椅时,需要考虑座椅的高度、角度、靠背的形状等因素。
这些因素对于驾驶员和乘客的舒适性和安全性都至关重要。
人机工程学在机械设计中的应用研究 杨森

人机工程学在机械设计中的应用研究杨森摘要:所谓人机工程学,通俗来讲就是为了对环境、机械产品以及人三方面来进行相互适应研究的一门学科。
人机工程学的主要理念是为了在机械设计过程中,植入机械设计产品出行后,可以对人们使用机械设计产品的安全性得到提升提高操作机械设备时的舒适性以及减少因操作机械设备产生的安全问题,人机工程学在机械设计中体现了以人为本的目标方针。
关键字:人机工程学;机械设计;应用1人机工程学和工业设计关系阐释当前工业设计的核心内容是产品设计,每一件为人设计的产品都离不开创新,也离不开人机工程学。
工业设计师们,作为人机工程学的应用者,在产品设计活动中,为了使产品达到使用操作更加安全、高效和舒适,一直在做着大量的努力。
由此可见,所有的工业产品在设计方面都要将人的因素融入其中。
而在工业设计中引入人机工程学并应用,能够对工业领域的可持续发展与产品优质效果产生直接的影响。
从而更好地设计出综合考虑人、经济、技术与社会多方面需求的优质产品。
目前阶段,在科学技术进步与发展的背景下,企业之间的产品质量差异逐渐突显出来,而工业设计中尤其是实用外观专利也逐渐成为不可替代的知识产权。
其中,产品不仅仅是要与功能以及美学方面的要求相适应,同样也要与使用者舒适需求以及安全需求相满足,达到环境保护的基本要求。
在这种情况下,在人、机与环境三者之间寻求最为理想的匹配关系,在工业产品中深入探索设计理念、手段和方法逐渐发展成为产品品质与国际水平相互比肩的重要路径,而这同样也是现代工业设计工作关注的重点。
2人机工程学在工业产品设计中的重要作用随着全球化在我国社会经济领域的进一步深入,市场经济的激烈竞争性使工业产品的设计与成产必须更加具有时代性。
只有与时俱进甚至走在时代前面的工业产品设计才能保证工业产品在市场当中的竞争力优势,工业产品本身综合性能决定其在市场经济当中的价值。
传统的工业产品更加趋于对产品生产成本或工业产品的单一实用功能进行优化设计,这种传统的工业产品不能全面满足时代发展的要求,也就是不能全面协调满足人、产品及环境之间的需求关系。
人机工程在学龄儿童圆规设计中的研究

人机工程在学龄儿童圆规设计中的研究摘要:通过调研国内外圆规发展的现状,发现传统圆规存在很多问题,尤其是安全隐患。
同时,目前圆规市场没有对使用人群的精细划分,一概而论的圆规设计难以满足消费者的需求。
学龄儿童在生理和心理特征上的特殊性决定了圆规设计需要有针对性,本文通过运用人机工程理论,致力于开发适合学龄儿童使用的圆规。
从安全性、稳定性、舒适性三个方面全面改善圆规设计不合理的地方。
关键词:圆规设计;学龄儿童;结构;安全在日常生活中,圆规的使用极其普遍,从刚刚入学的学龄儿童到专业的建筑设计师,都离不开圆规制图带来的方便和快捷。
圆规的使用虽然普遍,但是圆规的设计并不算非常成熟和完善。
例如,曾经发生在校园的一起安全事故为我们敲响了警钟,课上因同学之间发生争执,一个同学用圆规的针尖划伤另一名同学的眼睛,致其右眼外伤性白内障,右眼角巩膜穿孔构成人体损害十级残疾,万幸的是没有失明。
类似于这样的悲剧还有很多。
据资料统计,每年中小学生非正常死亡的人数在一万以上。
全国平均每天,中小学生有50个学生死于意外事故,其中伤害事件的比率非常高,而圆规事故就属于伤害事件。
因此,研究人机工程在学龄儿童圆规设计中的应用,对保护学龄儿童的生命安全有着重要的意义。
[1]一、国内外圆规的发展现状首先,国内的圆规从材质上有很多尝试,大致分为铁质、木质、塑料。
但是在圆规的功能和结构上大同小异,圆规的两个杆分别连接着铅笔和钢针,通过钢针在纸上定位,然后用手旋转的方式绘图,从绘图方式到功能结构都缺乏创新和突破。
在国外圆规中,由日本藤井文具设计的圆规受到了消费者的喜爱,藤井文具在圆规的某些方面进行了改进,例如:它收起来像一个笔一样,在圆规其中一端有一个夹子可以别在书本上,小而巧的设计方便了圆规的携带;其次,这个夹子也是一个笔帽,可以套在笔头上,不仅提升了圆规的安全性,并且有效防止铅笔弄脏手或笔袋。
设计虽精巧,但是笔帽容易丢失,如果没有笔帽这依然是一个存在安全隐患的设计。
基于人体工程学的农机作业优化设计

基于人体工程学的农机作业优化设计随着农业现代化的推进,越来越多的农机在各个领域得到了广泛应用,从水稻机械化到田间喷洒,农机都扮演着至关重要的角色。
然而,随着农机作业的不断增长,农机所带来的体力负荷和劳动强度问题也日渐凸显。
为了缓解这种情况,基于人体工程学的农机作业优化设计成为不可或缺的重要手段。
一、人体工程学在农机设计中的应用人体工程学是研究人机系统的相互关系,以及关于繁重、危险或者其他特殊条件下的人的生理、心理、学习和适应特性等的学问。
人体工程学的应用可以减轻人类的劳动强度,减少劳动事故,提高生产效率。
在农机设计领域,人体工程学的应用则更是显得尤为重要。
例如,在农机座椅的设计中,人体工程学可以帮助确定座椅的高低、宽度、深度和倾角等各种尺寸参数,以保证农机操作者在长时间操作中不会产生疲劳和不适感。
又如,在农机操纵手柄的设计中,人体工程学可以帮助确定手柄的位置、长度、角度和粗细等各项参数,以保证农机操纵者有一个良好的操纵姿势,能够轻松方便地操作农机。
二、基于人体工程学的农机座椅优化设计由于农机操作者必须长时间坐在农机座位上进行操作,因此座位的设计显得尤为重要。
基于人体工程学的农机座椅优化设计主要有以下几个方面:(一)座位高度座位的高度应该适合于农机操作者的身高。
座位过高或过低都会造成操作者不适感,甚至增加操作时手臂和腿的负担。
因此,座位高度应该根据农机操纵者的身高进行调整,一般来说座位高度应该在80-120cm之间。
(二)座位宽度座位的宽度应该适合于农机操纵者的臀宽。
座椅过窄会增加操纵者的压迫感,不适于长时间操作;座椅过宽则不方便操作者的肢体活动。
因此,座位宽度应该在30-50cm之间。
(三)座位深度座位的深度应该适合于农机操纵者的体型。
座位过浅或过深都会增加操作者的紧张感和不适感。
通常座位深度应该在30-40cm之间。
(四)座位倾角座位的倾角应该适合于农机操纵者的身体姿势。
座位过正或过斜都会增加操纵者的负担和不适感。
基于人体工程学的设计在机械制造中的应用研究

基于人体工程学的设计在机械制造中的应用研究Introduction随着人们对生活品质要求的提高,越来越多的企业注重产品的人性化设计,以满足消费者的需求。
这种设计方式被称为人体工程学设计。
人体工程学是一门应用工程学科,它研究人体生理、心理和行为特征,以对工作环境、工作条件、工具、设备和消费品等进行分析和设计。
在机械制造领域,严格的人体工程学设计可以帮助企业改善工人的工作环境和工作效率,降低人因疲劳和错误率,提高生产效率和产品品质。
本文将介绍基于人体工程学的设计在机械制造领域的应用,并探讨其未来的发展趋势。
Chapter 1 人体工程学设计在机械制造中的应用1.1 设备设计设备的设计过程中要考虑到操作者的身体尺寸、姿势和动作能力,以避免过度的肌肉负担和避免疲劳。
比如,在设计机器人时,需要考虑到工人的身高和身体移动范围,以确保工人在操作机器人时不需要太劳累的动作。
还有在设计工作台时,应该考虑到工人的身高和站姿时间,设计出符合人体工程学的工作台来平衡工人的身体负荷,从而提高生产效率。
1.2 工具设计在工具的设计中,需要考虑到工具的尺寸、重量、形状、外形和材料等,以满足工人在使用工具时的手掌大小和手臂长度等要求,以避免肌肉疲劳和损伤。
比如,在设计批发机时,需要考虑到工人的手掌大小和手臂长度,调整对刺激的反应力,从而避免工作中疲劳和损伤。
1.3 环境设计在生产过程中,环境的舒适程度对工人的工作质量和工作效率有着至关重要的作用。
在环境的设计中,需要考虑到环境温度、湿度和噪音等因素,以确保环境对工人没有不良影响。
1.4 动作分析动作分析是研究人体动作特点的重要方法。
通过对人体动作特点的直观表现进行可重复性分析,可以确定出适合操作员的工具形状,物体大小和颜色等操作细节。
通过这种方式,操作员可以更加轻松地完成操作任务,避免肌肉过度负荷和错误率的产生,从而提高生产效率和产品的品质。
Chapter 2 基于人体工程学设计的挑战与发展2.1 操作人员的多样性在操作人员面临的问题中,身体尺寸、姿势和工作要求等都无法统一。
人体工程学设计思路在机械领域的应用

人体工程学设计思路在机械领域的应用随着工业科技的迅猛发展,机械设计的重要性越来越凸显出来。
而在机械设计中,人体工程学的设计思路应用的越来越广泛。
我们都知道,人体工程学是研究人体与各类作业系统相互作用的一门学科,这门学科不仅仅是为了增加人的生产效率,更是为了避免因劳动造成的损伤和疾病,保证人体健康。
在机械设计中,人体工程学考虑到了人工作时的姿势、力量、重量和移动的距离等因素,以此来提高机械的效率和舒适度。
本文就来介绍一下人体工程学在机械领域的应用。
一、人体工程学在机械领域的应用1.1 机械操作台在很多的生产中,人都需要站在一些机械操作台面前进行作业。
如果机械操作台的高度和角度不合适,那么作业人员肩、腰、膝盖等部位就会产生疲劳和不适感,甚至会影响生产效率。
而人体工程学在这个领域的应用就是考虑到人的身体构造和负重压力等因素,针对性地设计出合适的工作台高度和角度,从而让作业人员舒适、高效地进行工作。
1.2 机械手臂机械手臂可以减少人力劳动,提高生产效率。
而如果机械手臂的设计不当,就会对操作人员的健康造成威胁。
因此,机械手臂的设计需要考虑到人体力量、可操作距离、手臂长度和重量等因素。
在设计过程中,需要模拟人类的手臂运动路线和运动方式,使得机械手臂与人的手臂运动同步,从而达到轻松高效的工作状态。
1.3 机床设计机床是制造业中使用最广泛的设备之一,而机床的可操作性对操作人员非常重要。
如果机床的设计不符合人体工程学原则,操作人员就必须采取不自然的姿势,导致顶住锯齿肌及外展肌等部分的持续劳损,甚至会可能导致气喘、头痛、眩晕等不良反应。
而运用人体工程学的设计思路,在机床设计中考虑到操作人员的身体构造、劳损部位及所需的操作距离等因素,可以有效地减少操作人员的劳损情况,提高操作人员的幸福感和生产效率。
二、人体工程学设计思路对于机械设计的影响人体工程学设计思路不仅仅将人的身体特点融入到机械的设计中,还将人的舒适度和安全性作为机械设计的基石。
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文章 编 号 :0680 (0 1 0 -0 3 3 10 .3 9 2 1 ) 1 6 - 0 0
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6 ・ 3
人 机工 程 在 圆规 设 计 中 的 研 究
闫换 新 ( 江科技 学 院 _ ks 程 系, 州 3 0 1 ) 浙 z - - 杭 1 10 2
使 钢针 与铅芯 的距离等 于所 画 圆半 径 ; ( ) 手食 指 和 拇 指捏 好 圆 规旋 柄 , 手 配 2右 左
合将 针尖对 准 圆心 , 针尖轻轻 插入 圆心 ; 将
() 4 圆规长 期使用 , 复调 节 铅 芯插 腿 角度 , 反 肘 形关 节 易 变 形 , 紧力 减 小 , 规 转 动 过 程 中 夹 圆
铅 笔叉 腿 角 度 发 生 变 化 , 起 半 径 尺 寸 变 化 , 引 绘
() 3 用右 手 大 姆 指 及食 指 转 动 , 圆规 铅 芯 使 接触 纸面作顺 时针 方 向旋 转 , 即画 出圆 。
转 动 旋柄 时 , 部 用 力 和 速 度 都要 均 匀 , 手 保 持 圆规 略 向前 倾 斜 。 画 大 直 径 圆 , 使 用 加 长 需 杆, 并使 钢针 、 芯都 和纸 面保 持垂 直 。 铅
1 引 言
2 2 存 在 问题 .
圆规是绘 制 圆和 圆弧 的工 具 , 主要 由钢针 规 脚( 针规 ) 和铅芯规脚 ( 铅规 ) 组成 。绘 图时针 规上
() 1 针规 和 铅 规 依 靠齿 轮 啮 合 实 现运 动 , 针 规 和铅 规 的末 端 齿 轮 啮 合 阻 力 小 。旋 柄 转 动 过
摘要 : 运用人机工程理论 , 析了传统 圆规设计存在 的问题 ; 马培 德阻力保持 圆规结构进行 了分析 , 分 对 研
究 了偏心夹紧 、 规脚保持 、 可靠保 护等关键设计 , 提出基于人机工程 的圆规设计原则 ; 研究 表明人 机工 程和结
构设计 的结合是圆规设计创 新的重要途径 , 良好 的结 构设计能拓展人机工程应用深度和空 间。 关键词 : 圆规设计 ; 规脚保持 ; 结构设计 ; 偏心夹紧 中图分类号 :B 7 ; H 1 T 4 2 T 13 文献标识码 : A
人机 工程原 则 , 2是 阻力 保 持 圆规 正 视 和俯视 图 结构 , 3是 针 规 、 规 和 导 向 轮 等 关 键零 件 结 图 铅 构 。阻力 圆规 采 用 导 向轮 控 制 针 规 和 铅 规 的 同 轴旋转 , 采用 偏心 轮调节规 脚运动 阻力 。
2 1 传 统 设 计 .
合 阻力时 , 规 或 针 规 就 沿 直 径 方 向滑 动 , 制 铅 绘
的圆不准 确 ; 圆直径 尺 寸 越大 , 平 分 力 越 大 , 水 规
脚越 容易 滑动 。 () 2 规脚 问 阻力小 , 动旋 柄 时 , 求 手 部用 转 要
图 1为传统 圆规结 构 , 针规 和 铅 规靠 近 旋 柄
3 1 总体 设计 原则及 结构 .
( ■ r= = = 二 二 二 = ! 仨 0=—————————— 三 _
旋 柄
\ 规 \ 形 节\ 芯 腿 铅 肘 关 铅插
图 1 普通 圆规 结 构
为保证 图形绘 制 的准确 、 高效 , 适 , 向人 舒 面 机工程 的 圆规设计 遵循 以下 原则 :
作者简介 : 闫换 新 ( 97一 ) 男 , 北 正 定 人 , 教 授 , 士 , 究 方 向 : 具 设 计 、 机 工 程 等 , 电 话 ) 5 1— 16 , 河 副 博 研 文 人 ( 07 8 9 10 ( 82 25 电子 信 箱 )yn5 9 16 cm。 a8 9 @ 2 .o
钍 、 勰
\
—
一
制 图形 不准 确 ;
() 5 钢针 和 铅 笔 芯 较 为 尖 锐 , 易 误 刺
镧. 鼓
~ ,、\ ~~
物, 规脚 的钢 针和铅 笔易 发生磨 损 。 3 面 向人机 工程 的圆规 总体设 计 为解 决传 统设 计 中 的问题 , 培德 阻 力 圆规 马 将人 机工 程 和结 构 设 计 相 结 合 , 规 脚 固定 、 对 偏 心夹 紧 、 全保 护等进 行 了如下创 新设 计 ¨ 。 安
程 中大拇 指 和食 指 用 力 小 , 制 的 曲线 不 清 晰 ; 绘 大拇 指 和食 指 用 力 大 , 力 作 用 于 规 脚 , 生 沿 该 产 所 圆直径 方 向的水 平分 力 , 平 分 力 大于 齿 轮 啮 水
的钢针 固定 圆心 , 芯绕 钢针 运动 形成 圆 , 机工 铅 人 程应用直接影 响绘制 图形的准确 、 效率 和舒适 。 2 圆规传 统设计 及其 问题
作主要 如下 : ( ) 整针尖 稍长 于铅 笔芯 , 开 两个 规 脚 , 1调 分
力 、 度和 姿 势 等 保 持 相 对 固定 , 态 作 业 成 份 速 静
多 , 态作业 成分 少 , 乏动 作 的 随 意性 , 符 合 动 缺 不
合 理用 力 的 随 意 性 原 则 。 手 部 肌 肉 、 腱 、 肌 指 端 等容 易疲 劳 。 () 3 钢针柄 部细 长光 滑 , 不易 夹 紧 ; 图时 用 绘 力过 大 , 易松 动导 致钢 针滑 动 ; 容
端 的扇形齿 轮作 啮合 运 动 , 过 该运 动调 整 钢 针 通 和铅 芯 的距 离 , 定 半 径 尺 寸 ; 规 和铅 规 末 端 确 针
扇形齿 轮 间 的 啮合 阻 力保 持半 径 尺 寸 稳 定 。铅 规可安 装铅笔 或直 线 笔等 不 同插 腿 及 加 长杆 , 以 绘制铅 笔 圆 、 线 圆 、 圆等 图形 。绘 制 圆 的动 墨 大
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人类工效学
21 年 0 第 1 第 1 01 3月 7卷 期
( ) 整半径 尺寸 时 , 规 和铅 规运 转灵 活 ; 1调 针 绘 制不 同的尺 寸 圆时 , 规 和铅 规 间 阻力 大且 稳 针
脚 不受磨 损 。
马培德 阻 力 保 持 圆 规 设 计 充 分 采 用 了 以上